一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，該數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)在多個(gè)載頻上傳輸多種類型的廣播幀，其根據(jù)數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的初始參數(shù)來(lái)計(jì)算幀結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到多載頻幀結(jié)構(gòu)分配圖樣；調(diào)整各載頻的初始幀的起始時(shí)間；并針對(duì)每一類型的廣播幀：利用圖論方法構(gòu)建幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，使用著色算法對(duì)幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D進(jìn)行著色，判斷著色是否有效：如果無(wú)效，則調(diào)整幀結(jié)構(gòu)參數(shù)，重新構(gòu)建幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，并進(jìn)行著色；如果有效，幀結(jié)構(gòu)的配置完成。本發(fā)明支持多種類型的廣播幀的混合傳輸，實(shí)現(xiàn)單調(diào)諧接收機(jī)跳頻接收無(wú)線廣播信號(hào)，獲得頻率分集增益；同時(shí)滿足不同類型無(wú)線廣播幀的數(shù)據(jù)對(duì)傳輸流量的不同需求，獲得統(tǒng)計(jì)復(fù)用增益。
【專利說(shuō)明】一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播 系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 廣播電視網(wǎng)作為我國(guó)信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是通達(dá)千家萬(wàn)戶的最普 及的信息工具和最便捷的信息載體。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，在無(wú)線廣播電視領(lǐng)域，我國(guó)已 經(jīng)基本形成了以地面數(shù)字電視多媒體廣播（DTMB:Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting)標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播（CMMB:China Mobile Multimedia Broadcasting)標(biāo)準(zhǔn)為主的第一代無(wú)線廣播電視業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系。隨著有線三網(wǎng)融合業(yè)務(wù) 和有線電視無(wú)線化傳輸業(yè)務(wù)的不斷普及，人們對(duì)于第二代無(wú)線廣播電視業(yè)務(wù)（包括超高清 無(wú)線電視廣播業(yè)務(wù)、三維電視無(wú)線廣播業(yè)務(wù)、無(wú)線高速數(shù)據(jù)推送服務(wù)和無(wú)線混合電視業(yè)務(wù) 等）的需求日益顯著?，F(xiàn)階段，國(guó)際上廣播電視業(yè)界已在積極組織開(kāi)展第二代無(wú)線廣播電 視傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)工作，歐洲數(shù)字電視廣播（DVB:Digital Video Broadcasting)標(biāo)準(zhǔn) 組織于2013年正式頒布了面向手持移動(dòng)終端的第二代無(wú)線廣播傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（DVB-NGH : Next-Generation Digital Broadcasting)，美國(guó)高級(jí)電視制式委員會(huì)（ATSC:Advanced Television Systems Committee)于2011年中啟動(dòng)了面向多種終端的第二代無(wú)線廣播傳輸 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（ATSC 3.0)的研究工作。中國(guó)的第二代無(wú)線廣播電視網(wǎng)正是在國(guó)際日益高漲的 氛圍下開(kāi)始發(fā)展，推出了面向中國(guó)下一代廣播電視網(wǎng)無(wú)線系統(tǒng)（NGB-W)自主創(chuàng)新的合作協(xié) 議。
[0003] 目前，在面向中國(guó)的下一代廣播電視網(wǎng)無(wú)線系統(tǒng)中，其承載的數(shù)據(jù)是通過(guò)廣播幀 進(jìn)行傳輸，在多載頻數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)中，在一個(gè)載頻上可承載多種廣播類型的廣 播幀；并引入了邏輯幀的概念，將一系列的邏輯幀組成邏輯信道（LC :L〇gical Channel)， 邏輯信道LC與廣播幀之間具有映射關(guān)系。通過(guò)引入的邏輯幀簡(jiǎn)化了調(diào)度的復(fù)雜度。為了 獲得統(tǒng)計(jì)復(fù)用增益和頻率分集增益，邏輯信道到廣播幀的映射支持跳頻模式，即一個(gè)邏輯 信道的一個(gè)邏輯幀在不同時(shí)間片內(nèi)映射至多個(gè)載頻的多個(gè)廣播幀（這些不同載頻上的廣 播幀的長(zhǎng)度可以不同）。
[0004] 對(duì)于多個(gè)載頻上的承載的廣播幀，需要滿足：
[0005] 1、數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)在一個(gè)載頻上可承載多種類型的廣播幀，廣播幀類型 包括固定廣播、移動(dòng)廣播和衛(wèi)星廣播等。
[0006] 2、無(wú)線廣播信號(hào)在多載頻跳頻傳輸時(shí)，同一邏輯信道映射至不同載頻的同一類型 廣播幀在時(shí)間上保持一定的跳頻時(shí)間（不小于5ms)，以保證單調(diào)諧接收機(jī)有時(shí)間完成跳頻 處理。
[0007] 多載頻數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)跳頻傳輸模式時(shí)的廣播幀配置要在分配周期內(nèi) 完成，只要在分配周期內(nèi)能滿足同一邏輯信道的同一類型廣播幀在不同載頻上的跳頻時(shí) 間，則各載頻上承載的廣播幀以分配周期進(jìn)行重復(fù)都能滿足跳頻時(shí)間要求。重復(fù)周期表示 廣播幀配置結(jié)構(gòu)重復(fù)的最小周期。通常分配周期是重復(fù)周期的倍數(shù)，對(duì)于在一個(gè)載頻上有 部分時(shí)隙用于未定義信號(hào)傳輸時(shí)，分配周期與重復(fù)周期指廣義上的周期，即一定時(shí)間段內(nèi) 是周期重復(fù)的。對(duì)多載頻數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)，如何實(shí)現(xiàn)多個(gè)類型共存廣播信號(hào)跳頻 傳輸是一項(xiàng)亟待研究的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播 系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中多載頻數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)跳頻傳輸 時(shí)對(duì)幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活配置的問(wèn)題。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置 方法，所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)在多個(gè)載頻上混合傳輸多種類型的廣播幀，所述數(shù)字 多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法包括：步驟S10,輸入所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播 系統(tǒng)的初始參數(shù)，其中，所述初始參數(shù)包括所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)包括廣播幀的類 型；步驟S20,根據(jù)所述初始參數(shù)計(jì)算所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)參數(shù)，并得到 多載頻幀結(jié)構(gòu)分配圖樣；其中，所述多載頻幀結(jié)構(gòu)分配圖樣中的每一個(gè)所述載頻的初始幀 的起始時(shí)間相同；步驟S30,根據(jù)所述多載頻幀結(jié)構(gòu)分配圖樣，調(diào)整多個(gè)所述載頻的所述初 始幀的起始時(shí)間；針對(duì)每一種類型的所述廣播幀：步驟S40,構(gòu)建所述廣播幀的幀結(jié)構(gòu)拓?fù)?圖，所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D包括多個(gè)頂點(diǎn)組成的頂點(diǎn)集合和多條邊組成的邊集合；步驟S50,對(duì) 所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D進(jìn)行著色，并判斷著色是否有效：如果有效，則跳轉(zhuǎn)至步驟S70 ;如果無(wú) 效，則跳轉(zhuǎn)至步驟S60 ;步驟S60,調(diào)整所述數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)的所述幀結(jié)構(gòu)參數(shù)，并跳轉(zhuǎn) 至所述步驟S30 ;步驟S70,配置完成。
[0010] 可選地，所述初始參數(shù)還包括所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)包括的載頻數(shù)量R和 分配周期！；，每一種類型的所述廣播幀對(duì)應(yīng)的時(shí)間資源需求、幀長(zhǎng)范圍以及默認(rèn)幀長(zhǎng)。
[0011] 可選地，所述幀結(jié)構(gòu)參數(shù)包括重復(fù)周期、每一種類型的所述廣播幀承載的邏輯信 道數(shù)量、每一種類型的所述廣播幀在各個(gè)所述載頻上的傳輸?shù)膸瑪?shù)以及幀長(zhǎng)。
[0012] 可選地，所述步驟S30中的調(diào)整多個(gè)所述載頻的初始幀的起始時(shí)間具體包括 將多個(gè)所述載頻RF k的初始幀的起始時(shí)間相對(duì)載頻RFh的初始幀的起始時(shí)間向后平移

【權(quán)利要求】
1. 一種數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng) 在多個(gè)載頻上混合傳輸多種類型的廣播幀，其特征在于，所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的 幀結(jié)構(gòu)的配置方法包括： 步驟S10,輸入所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的初始參數(shù)，其中，所述初始參數(shù)包括所 述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)包括廣播幀的類型； 步驟S20,根據(jù)所述初始參數(shù)計(jì)算所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)參數(shù)，并得到 多載頻幀結(jié)構(gòu)分配圖樣；其中，所述多載頻幀結(jié)構(gòu)分配圖樣中的每一個(gè)所述載頻的初始幀 的起始時(shí)間相同； 步驟S30,根據(jù)所述多載頻幀結(jié)構(gòu)分配圖樣，調(diào)整多個(gè)所述載頻的所述初始幀的起始時(shí) 間； 針對(duì)每一種類型的所述廣播幀： 步驟S40,構(gòu)建所述廣播幀的幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D包括多個(gè)頂點(diǎn)組成的頂 點(diǎn)集合和多條邊組成的邊集合； 步驟S50,對(duì)所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D進(jìn)行著色，并判斷著色是否有效：如果有效，則跳轉(zhuǎn)至 步驟S70 ;如果無(wú)效，則跳轉(zhuǎn)至步驟S60 ; 步驟S60,調(diào)整所述數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)的所述幀結(jié)構(gòu)參數(shù)，并跳轉(zhuǎn)至所述步驟S30 ; 步驟S70,配置完成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，其特征在 于，所述初始參數(shù)還包括所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)包括的載頻數(shù)量R和分配周期T s，每 一種類型的所述廣播幀對(duì)應(yīng)的時(shí)間資源需求、幀長(zhǎng)范圍以及默認(rèn)幀長(zhǎng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，其特征在 于，所述幀結(jié)構(gòu)參數(shù)包括重復(fù)周期、每一種類型的所述廣播幀承載的邏輯信道數(shù)量、每一種 類型的所述廣播幀在各個(gè)所述載頻上的傳輸?shù)膸瑪?shù)以及幀長(zhǎng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，其特征在 于，所述步驟S30中的調(diào)整多個(gè)所述載頻的初始巾貞的起始時(shí)間具體包括將多個(gè)所述載頻RF k
的初始幀的起始時(shí)間相對(duì)載頻RFg的初始幀的起始時(shí)間向后平移 其中，k表示 所述載頻的編號(hào)，且k = 2, 3. . .，R。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，其特征在 于，所述步驟S40的構(gòu)建所述廣播幀的幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D包括：在一個(gè)所述分配周期內(nèi)，映射 在多個(gè)所述載頻上的每一個(gè)所述廣播幀作為一個(gè)所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的所述頂點(diǎn)；位于不同 所述載頻上的任意兩個(gè)所述廣播幀的時(shí)間間隔小于跳頻時(shí)間，其中，所述跳頻時(shí)間最小為 5ms，則將兩個(gè)所述廣播幀所對(duì)應(yīng)的頂點(diǎn)連接為一條所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的所述邊；所述廣播 幀在所映射的所述載頻上的所有所述頂點(diǎn)和所有所述邊組成所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，其特征在 于，當(dāng)所述數(shù)字對(duì)媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)配置主載頻和輔載頻時(shí)，在所述主載頻上，一個(gè)所述重 復(fù)周期內(nèi)的所有所述廣播幀對(duì)應(yīng)的所述頂點(diǎn)兩兩相連，組成多條所述廣播幀幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D 的邊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，其特征在 于，所述步驟S50還包括設(shè)置一個(gè)由多種顏色構(gòu)成的顏色集，一種所述顏色對(duì)應(yīng)一個(gè)所述 邏輯信道，所述顏色集內(nèi)的所述顏色的數(shù)量與所述邏輯信道的數(shù)量一致；然后在所述顏色 集內(nèi)使用著色算法對(duì)所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的所有頂點(diǎn)進(jìn)行著色，并判斷著色是否有效： 步驟S51，對(duì)所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的所有所述頂點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)：Vl，v2, v3. . . vn，n為所述幀結(jié) 構(gòu)拓?fù)鋱D的所有所述頂點(diǎn)的數(shù)目；對(duì)所述顏色集內(nèi)的顏色進(jìn)行編號(hào)：Cl，c2, c3. . . cm，m為所 述廣播幀承載的所述邏輯信道的數(shù)量； 步驟S52,把所有所述頂點(diǎn)的顏色初始化為0 ; 步驟S53,使用回溯法從頂點(diǎn)Vi開(kāi)始，按照Vp v2, v3. . . vn的順序?qū)旤c(diǎn)進(jìn)行著色：對(duì)任 一頂點(diǎn)Vi，i e {1，2,. . .，η}，先著顏色Cl，判斷所述頂點(diǎn)Vi的著色是否有效：如果有效，繼 續(xù)對(duì)頂點(diǎn)v i+1從顏色Ci開(kāi)始著色；如果無(wú)效，則對(duì)所述頂點(diǎn)Vi依次著顏色c2, c3. . . cm并進(jìn) 行判斷，直到找到一個(gè)有效著色；否則回溯到頂點(diǎn)Vh進(jìn)行重新著色，找到一個(gè)新的有效著 色再繼續(xù)對(duì)所述頂點(diǎn) Vi開(kāi)始著色；如果一直回溯到所述頂點(diǎn)V1都得不到一個(gè)有效著色，則 跳轉(zhuǎn)至所述步驟S60 ;如果所有所述頂點(diǎn)著色成功，則跳轉(zhuǎn)至步驟S70。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，其特征在 于，所述著色有效的判斷依據(jù)為：所述幀結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D內(nèi)的任一所述頂點(diǎn)的顏色和與其相鄰 的多個(gè)所述頂點(diǎn)的顏色不同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，其特征在 于，所述步驟S60中的調(diào)整所述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的所述幀結(jié)構(gòu)參數(shù)包括調(diào)整所述 廣播幀在各個(gè)所述載頻上傳輸?shù)膸瑪?shù)和調(diào)整所述邏輯信道數(shù)量，其中，所述邏輯信道數(shù)量 小于等于所述載頻數(shù)量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的配置方法，其特征在 于，當(dāng)所述數(shù)字對(duì)媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)配置主載頻和輔載頻時(shí)，所述步驟S60中的調(diào)整的所 述數(shù)字多媒體無(wú)線廣播系統(tǒng)的所述幀結(jié)構(gòu)參數(shù)還包括所述重復(fù)周期。
【文檔編號(hào)】H04L5/00GK104219542SQ201410491025
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】葛麗, 田金鳳, 寇亞軍, 李明齊, 繆軍, 封松林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院